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服务机器人实现“智能”的第一步——自主移动

 

未曾想过,那些曾出现在电影桥段中的机器人会逐渐走入我们的生活,它们不仅有简洁大气的外形、呆萌幽默的话语,还能代替人类进行房间清扫、自主送餐、引导购物、导诊导览、咨询等多种功能,并从最初靠炒作或噱头博眼球,到现在已真实落地应用于多个行业终端,其中包括餐厅、银行、政务、展会、企业大厅等多个垂直行业,服务机器人已慢慢渗入到我们生活的各个领域,它早已不是科幻电影中的产物。当服务机器人的光束照进现实,迎来的将是整个行业的发展蓝图。

智能服务机器人

据了解,我国服务机器人产业增长迅速,预计到2020年,服务机器人年销售额将超过300亿,其中服务机器人比工业机器人市场规模更大,据前瞻网发布的报告,未来几年,预计全球的工业机器人增速为6%,而服务机器人增速将高达17%。

自主移动是服务机器人实现智能化的第一步

目前,智能服务机器人涵盖了从运动控制、环境感知、人机交互识别等多种核心技术。其中自主移动技术是智能服务机器人的关键能力,同时,也是服务机器人实现智能化的第一步。

自主移动是指服务机器人在特定的任务中,能够进行自主移动,包括以自主定位导航技术为主体的环境感知、路径规划、智能避障等移动相关技术,综合来说,自主移动机器人会面临“我在哪”、“我要去哪”、以及“如何去”这三大问题。

相比工业机器人,服务机器人的应用场景会复杂的多,没有固定不变的场景部署,常常需要与人进行交互,目前市面上较为常见的餐饮服务机器人、酒店服务机器人、银行服务机器人、商场服务机器人等,如果按照和工业机器人同样的导引式方案进行移动,会出现环境部署成本高,服务机器人无法根据实际情况进行行为决策。

智能服务机器人场景应对更复杂

如果以上服务机器人采用了自主移动技术作为解决方案,便可进行实时定位及路径规划,在自主移动过程中,无论出现动态还是静态障碍物,机器人都能成功避障,并做好下一步的路径规划。它的优点在于即使在一个陌生环境中进行自主行走,机器人也能做到自主环境感知、地图构建及路径规划等功能,相比磁条铺设使用更省钱省力。

现下已有的自主移动技术解决方案

目前,投入自主移动技术研发的企业已不在少数,其中就出现了思岚科技这样的企业,思岚科技我国最早从事机器人定位导航技术的企业。截止2018年,思岚科技的自主定位导航解决方案已在家用、商用、轻工业等领域深入落地,业务覆盖亚欧美洲20多个国家和地区,服务超过2000家企业和10万个人用户。

思岚科技为服务机器人企业提供了从传感器到定位导航套餐再到服务机器人底盘的一系列解决方案,而传感器是思岚科技进入机器人定位导航领域的第一条防线,其主要以三角测距及TOF激光雷达为核心,截止目前,思岚科技已推出了多款激光雷达产品,不仅突破了三角测距激光雷达难以突破20米的局限,达到25米范围的实用化距离探测,而且还实现了每秒16,000的采样频率,高达0.33°(15hz情况)的角度分辨率,刷新了三角测距雷达的行业标准。

思岚RPLIDAR系列激光雷达

同时推出的TOF激光雷达可实现40米的测距距离,即使在远距离物体条件下,测量精度依旧精准、稳定。并且可有效避免环境光与强日光的干扰,实现室外场景的稳定测距与高精度建图。

最值得一提的是,思岚科技推出的全新品类激光建图传感器Mapper,它有别于传统的激光雷达,可直接对外输出高品质的地图数据以及定位坐标信息,无需任何外部依赖,上电手持即可使用。无论是家用场景,还是商用、轻工业场景,Mapper均可轻松实现建图,即使是室外强光直射下,建图能力也依旧稳定。

思岚科技激光雷达

除了传感器,算法问题也是机器人定位导航的另一部分,思岚科技通过改善算法原理和实现细节,把处理器固化到一个芯片里面,推出基于激光雷达的模块化自主定位导航系统SLAMWARE,它集成了基于激光雷达的同步定位与建图(SLAM)及配套的路径规划功能。

相较于开源机器人操作系统ROS,思岚科技这款芯片内置的SLAM算法构建出的地图更加精确,即使受到外界干扰也可以保持较高的定位精度。在实际应用时,除了利用SLAM构建环境地图与实时定位外,思岚科技还希望机器人在未知环境中自动避开障碍物,实现自由移动。SLAMWARE采用D*算法(即动态启发式路径搜索算法),可以让机器人不需要预先录入地图,就可以在陌生环境中行动自如,躲避动态障碍物。

思岚科技ZEUS机器人底盘另外,以激光雷达和定位导航系统为基础,结合云系统,思岚科技还推出了通用型机器人底盘 ZEUS系列,ZEUS系列机器人底盘拥有自主定位与导航、虚拟墙、虚拟轨道、云端远程管理、自主上下电梯、自动回充等多种功能,融合激光雷达、深度摄像头、超声波、防跌落等多种传感器数据,可灵活的规划路线,实现智能行走。

从最初以激光雷达作为进入行业的切入点,到目前为机器人提供的一整套定位导航解决方案,思岚科技的 “点、线、面”发展路径已成功凸显,并成熟的应用于各类服务机器中,其中就包括了微软、壳牌、优必选、科大讯飞、软银等知名企业的服务机器人项目。

关键字:自主移动,服务机器人,智能服务机器人

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